การพัฒนาตัวเร่งปฏิกิริยาเคมีที่ไม่ใช้พลาตินัมเพื่อเครื่องต้นแบบเซลล์เชื้อเพลิงน้ำตาลกลูโคส

บทคัดย่อ

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาและพัฒนาตัวเร่งปฏิกิริยาเพื่อนำมาใช้ในเซลล์เชื้อเพลิงอัลคาไลน์สารละลายกลูโคสแบบไม่มีเยื่อเลือกผ่าน โดยเชื้อเพลิงสารละลายกลูโคสเป็นกลุ่มโพลีแอลกอฮอล์ สารละลายกลูโคสสามารถพัฒนาเพื่อใช้ในการเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชัน โดยข้อดีของสารละลายกลูโคสคือ เป็นพลังงานทดแทนที่หมุนเวียนได้ ซึ่งเป็นเหตุผลที่ทำให้สารละลายกลูโคสเหมาะสมสำหรับการพัฒนาเพื่อใช้ในเชื้อเพลิงอัลคาไลน์ จากการศึกษาตัวเร่งปฏิกิริยาสาหรับขั้วแคโทดเพื่อนามาใช้ในเซลล์เชื้อเพลิงสารละลายกลูโคสแบบไม่มีเยื่อเลือกผ่านในงานวิจัยนี้ คือตัวเร่งปฏิกิริยา AgMnxOy/C ซึ่งสามารถทนทานต่อการเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันของสารละลายกลูโคส เนื่องมาจากการเจือด้วยเชื้อเพลิงสารละลายกลูโคส และทดสอบประสิทธิภาพของเซลล์เชื้อเพลิงอัลคาไลน์ในการผลิตกระแสไฟฟ้าโดยใช้เชื้อเพลิงสารละลายกลูโคสที่ความเข้มข้น 0.1 โมลาร์ สำหรับขั้วแอโนดของงานวิจัยนี้จึงได้พัฒนาตัวเร่งปฏิกิริยา PdNi/C โดยการสังเคราะห์ธาตุ Ni มาผสมกับธาตุ Pd ในอัตราส่วน 1:1 จากผลการทดลองการทำงานของเซลล์เชื้อเพลิงอัลคาไลน์ป้อนกลูโคสโดยตรงแบบไม่มีเยื่อเลือกผ่าน (A direct glucose membraneless alkaline fuel cells (DGMAFC)) การเปรียบเทียบระหว่าง ตัวเร่งปฏิกิริยา PdNi/C เป็นขั้วแอโนด และตัวเร่งปฏิกิริยา AgMnxOy/C เป็นขั้วแคโทดแสดงค่าความหนาแน่นกำลังไฟฟ้ามากกว่าตัวเร่งปฏิกิริยา PdNi/C เป็นขั้วแอโนด และตัวเร่งปฏิกิริยา Ag/C เป็นขั้วแคโทด ร้อยละ 77.30 ดังนั้นการเลือกใช้สารละลายกลูโคสซึ่งเป็นวัตถุดิบสามารถพัฒนาเป็นพลังงานทดแทนที่หมุนเวียนได้มาใช้ให้เกิดประโยชน์ในด้านพลังงาน โดยทำการศึกษาลักษณะทางกายภาพ อัตราส่วนของโลหะผสม และการศึกษาปฏิกิริยาออกซิเดชัน-รีดักชันของตัวเร่งปฏิกิริยาด้วยเทคนิค Scanning Electron Microscopy (SEM), Energy Dispersive X-Ray Spectroscopy (EDX) และ Cyclic Voltammetry (CV)

คำสำคัญ